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Il y a quelques semaines, l’étude de faisabilité technique et des coûts d’un tunnel entre les villes de Lévis et de Québec était dévoilée.
Pour beaucoup de gens cela a signifié la fin d’un beau rêve.
Rappelons les conclusions de cette étude :
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- la faisabilité technique est démontrée;
- la faille de Logan est inactive depuis plus de 250 millions d’années;
- les coûts de construction s’élèveraient à près de 4,0 G$ (valeur 2016);
- les coûts d’exploitation sur un cycle de vie de 100 ans sont évalués à 2,3 G$ (valeur 2016);
- l’échéancier prévisible de réalisation devrait se situer entre 10 et 15 ans, en tenant comptes des études supplémentaires requises.
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Le coût annoncé de près de 4,0 G$ a fait dire aux gens que le projet est bel et bien mort et que le Québec ne peut se le permettre. Le maire de Lévis, Gilles Lehouillier, s’était réjouit de voir que le projet de troisième lien serait réalisable et que l’étude présentée déboulonne plusieurs mythes sur l’infrastructure.
« J’ai la conviction profonde que le troisième lien va se réaliser », avait lancé l’élu. Fort des conclusions qui démontrent que ce projet est réaliste et qu’il n’y a aucun obstacles techniques à sa construction, il a demandé au gouvernement de poursuivre les études.
Comme le souhaitait le maire Lehouillier, le débat s’est poursuivie mais néanmoins il a finalement été annoncé par le ministre des Transports que le projet du tunnel à 4 G$ est définitivement écarté. Cependant, malgré le rejet du projet de tunnel, il a été annoncé que l’on étudiera toutes les autres options pour un troisième lien, y compris celle d’augmenter la capacité des ponts existants.
Quelques chiffres sur les tunnels
Le projet rejeté de tunnel qui partirais du secteur de la route Lallemand à Lévis et relierait l’autoroute 40 sur la rive-nord (à Beauport) aurait une longueur de 7,8 km. Ce tunnel ne serait pas l’un des tunnels routiers les plus longs du monde mais certainement l’un des plus grands en Amérique du Nord.
Tunnels en Amérique du Nord
Canada
Construit en 1959 pour un montant de 25 millions de dollars, le tunnel George Massey dans la région de Vancouver s’étend sous le fleuve Fraser et relie les villes de Delta et Ladner au sud à la ville de Richmond au nord. Il est d’une longueur de 629 mètres.
Évidemment au Québec, quand on pense tunnel on ne peut oublier le pont-tunnel Louis-Hippolyte-La Fontaine formé d’un pont routier et d’un tunnel routier sous le fleuve Saint-Laurent.
Le tunnel, long de 1,471 km, se compose de deux tubes de circulation de 4,4 m de haut et de trois voies de large. Entre ces tubes un tube central loge l’équipement de drainage, d’éclairage, de ventilation et de sécurité. Les travaux ont été réalisés au coût de 75 M$.
La construction s’échelonna de 1963 à 1967. Il fût ouvert à la circulation le 11 mars 1967.
=> Pour en savoir plus, voyez les deux vidéos sur ce tunnel dans la playlist Transports de notre chaîne Youtube.
États-Unis
Aux États-Unis, le projet actuellement en cours de tunnel pour remplacer l’autoroute aérienne Old Alaskan Way (autoroute 99) à Seattle aura une longueur de 2,73 km lorsqu’il sera terminé. Ce projet devait initialement être terminé en 2015. En juillet dernier les autorités responsables ont annoncé que le projet devrait se terminer au début de l’année 2019 et on estime qu’il devrait couter un autre 223 M$ de plus.
Dans l’Est des États-Unis, le projet du Big Dig a fait beaucoup parler de lui à causes des multiples retards et des surcoûts.
Le Big Dig est le surnom du Central Artery/Tunnel Project, un projet autoroutier souterrain dans la ville Boston construit par la société Bechtel entre 1985 et la fin de 2007.
Son but était d’alléger la circulation de surface dans le cœur de Boston même, principalement celle qui passe par le Central Artery (partie du Interstate 93). La partie la plus importante du projet est un tunnel long de 5,5 km qui remplace une autoroute surélevée. Ce projet comprend également la construction du tunnel Ted Williams qui permet de joindre l’Aéroport international Logan ainsi que le pont Zakim Bunker Hill sur la Charles River à partir du tunnel principal.
À la suite de retards, d’arrêts, de surcoûts, de fuites, de mauvaises exécutions et de l’utilisation de matériaux hors normes, il s’agit du plus coûteux projet de construction immobilière aux États-Unis. Initialement estimé au coût de 2,5 G$ en 1985, il en a coûté 14,6 G$ en juillet 2006. En dollars constants de 2006, le coût est passé de 6 à 14,6 milliards.
Outre Big Dig, pour les québécois, les tunnels les plus connus sont entre autres le Holland Tunnel ou encore le Brooklyn-Battery Tunnel dans la grande région de New York. Ouvert en 1927, le Holland Tunnel est d’une longueur de 2,6 km alors que le Brooklyn-Battery Tunnel, ouvert à la circulation en 1950 est d’une longueur de 2,7 km.
Ailleurs dans le monde
Au niveau mondial, le plus long tunnel est le tunnel de base du Saint-Gothard en Suisse. Ce tunnel est un tunnel ferroviaire bi-tube passant sous le massif du Saint-Gothard. Il mesure 57,1 km de long. Il s’agit également du tunnel le plus enfoui au monde puisque sa couverture de roche atteint 2 300 mètres de hauteur. Sa construction a débuté en 1996, son percement est achevé en 2011 alors que sa mise en service est prévue pour décembre 2016.
=> Pour en savoir plus, voyez ce reportage de ICI Radio-Canada.
Le deuxième tunnel le plus long au monde est le tunnel du Seikan au Japon. Ouvert le 13 mars 1988, le tunnel du Seikan est le plus long tunnel sous-marin du monde avec ses 53,8 kilomètres. Construit entre 1971 et 1983, ce tunnel ferroviaire sous-marin japonais relie l’île d’Honshu à celle d’Hokkaido.
Vue transversale de l’itinéraire du tunnel de Seikan. Source : Architecture Urbanisme Fr.
Le tunnel Laerdal mérite pour sa part le titre de plus long tunnel routier du monde avec ses 25,5 km de long. Il relie la ville de Laerdal à celle de Aurland dans l’ouest de la Norvège. Sa construction a débuté en 1995 et il a été ouvert à la circulation le 25 novembre 2000. Il comporte deux voies et mille véhicules le traverse chaque jour. Particularité, les conducteurs qui y passent peuvent admirer les parois rocheuses et s’arrêter dans des lieux de pause (surnommées cavernes) car le tunnel a été creusé à même la montagne, en plusieurs endroits.
Retards et dépassements de coûts souvent au rendez-vous
Les projets de tunnels routiers ou ferroviaires font souvent la manchette parce ceux-ci sont rarement réalisés selon les échéanciers et les budgets. Cela s’explique aisément puisqu’il est difficile, malgré l’avancement des sciences, de savoir avec certitude ce que l’on retrouve sous la terre ou le roc où l’on projette de creuser.
Les projets du Big Dig à Boston, de l’autoroute 99 à Seattle (voir plus haut) ou du tunnel sous la Manche sont les plus célèbres exemples de projets de tunnels ayant eu des difficultés au niveau des délais et des coûts.
Les avancées
Malgré la mauvaise presse des projets de tunnels, ceux-ci sont encore très populaires et il s’en ajoute de nouveaux constamment. Par exemple, en consultant la liste des tunnels les plus longs du monde on peut remarquer l’imposante quantité de projets de tunnels récents ou en construction juste pour la Chine !
Les plus grandes avancées dans le percement de tunnels portent principalement sur l’amélioration des moyens de calcul des efforts à supporter par l’ouvrage, sur les modes de creusement et de soutènement et sur l’importance croissante des dispositifs de ventilation et de sécurité.
> Les moyens de calculs. Jusqu’au développement de l’informatique, il n’était pas possible de calculer avec une fiabilité suffisante les efforts que les terrains allaient développer sur le pourtour d’une excavation et de calculer les épaisseurs de voûtes destinés à les soutenir.
Les calculs informatiques, ont permis d’apprécier les efforts supportés et les déformations dans le terrain, les déformations du sol et les risques d’éboulement, dès lors que des reconnaissances géologiques préalables aient permis d’en prendre des échantillons sans les altérer, pour les tester.
> Le creusement. Pour creuser la roche, on continue à utiliser l’explosif qui a fait la preuve de son efficacité et de sa souplesse d’utilisation depuis très longtemps.
Les bras qui perforent les trous où sont placées ensuite les charges explosives sont portés par des camions spécialisés (« Jumbo ») qui sont capables de positionner chaque fleuret précisément où on le désire et de réaliser plusieurs trous simultanément et rapidement.
> Les tunneliers. Développé entre 1960 et 2000, les tunneliers, boucliers automoteurs ou TBM (Tunnel Boring Machine) sont capables de creuser aussi bien dans les roches que les sols tendres, de soutenir les terrains devant le front d’attaque et autour de l’excavation, d’empêcher les intrusions d’eau et enfin de mettre en place la voûte définitive du tunnel.
Dans notre prochain article de cette série, nous allons regarder les détails du projet présenté par le professeur Bruno Massicotte de l’École Polytechnique de Montréal le 13 septembre dernier ainsi que d’autres options de tunnels pour la portion Est de notre région.